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Name: Luca Brenzel, 2020-06

 

Transpiration und Transpirationssog

Die Transpiration bei Pflanzen beschreibt die Verdunstung von Wasser über die Blätter der Pflanze.

 

Man kann 2 Arten der Transpiration unterscheiden:

1. Die stomatäre Transpiration

Die stomatäre Transpiration geschieht (meist) an der Blattunterseite durch die Spaltöffnungen (auch Stomata genannt).
Spaltöffnungen bestehen aus 2 bohnenförmigen Zellen, den Schließzellen. Mithilfe der Schließzellen kann die Pflanze die Spaltöffnungen öffnen und schließen. Somit kann der Gasaustausch zwischen Pflanze und Umgebung reguliert werden.
Die wichtigsten Gase hierbei sind Wasser + Sauerstoff (O2), welche hierdurch abgegeben werden können, und Kohlenstoffdioxid (CO2), welches hierdurch aufgenommen werden kann.

Blattaufbau, Querschnitt

Blattaufbau, Querschnitt (die Leitbündel sind farbig in der MItte)

=> Die Aufnahme sowie die Abgabe der Gase kann die Pflanze regulieren.


2. Die cuticuläre Transpiration

Die Cuticula ist die dünne Wachsschicht auf der Blattoberfläche, welche die Pflanze vor dem Verdunsten von Wasser schützt. Die cuticuläre Transpiration findet über die gesamte Cuticula der Blattoberfläche statt. Die Verdunstungsmenge ist vor allem von der Dicke der Wachsschicht (sowie der Blattoberfläche) abhängig. Je dicker die Cuticula, desto weniger Wasser kann entweichen.
Diese Transpiration ist also im Gegensatz zur stomatären Transpiration von der Pflanze nicht steuerbar und spielt eine geringere Rolle.
=> Die cuticuläre Transpiration kann die Pflanze nicht regulieren!

 

Wovon hängt die Transpiration ab? (außer von der Dicke der Cuticula)


Umgebungsluft

Wenn in der Luft ein anderes Wasserpotential als in den Blättern herrscht, entsteht ein Wasserpotential.
Je trockener die Luft, desto größer ist der Unterschied zwischen den beiden Wassergehälter. Somit wird auch das Wasserpotential höher. Die Luft hat eine niedrige und das Blatt eine hohe Wasserkonzentration. Das Wasser verdunstet dann besonders schnell und gelangt in die Umgebungsluft.
=> Je trockener die Umgebungsluft, desto stärker transpiriert die Pflanze.

Verdunstung Blatt in Abhängigkeit von der Luftfeuchte

Verdunstung im Blatt in Abhängigkeit von der Luftfeuchte

Wind

Bei starkem Wind wird das verdunstete Wasser der Pflanze gleich weiter transportiert. Somit kann das Wasserpotential nicht sinken und die Pflanze verliert immer weiter Wasser.
Bei Windstille nimmt das Wasserpotential sehr schnell ab und die Pflanze gibt immer weniger Wasser an die Umgebung ab.
=> Je windiger die Umgebung,  desto mehr transpiriert die Pflanze.

Transpiration durch Wind
Transpiration durch Wind

 

Temperatur

Bei hohen Temperaturen muss sich die Pflanze vor Überhitzung schützen und gibt dazu die Wärmeenergie über die verdunsteten Wassermoleküle ab.
=> Je höher die Temperaturen, desto mehr transpiriert die Pflanze.

Lichtintensität

Je höher die Lichtintensität ist, desto höher ist die Photosyntheseleistung.
Je höher die Photosyntheseleistung ist, desto mehr CO2 benötigt die Pflanze und desto öfters müssen die Spaltöffnungen geöffnet werden, wodurch Wasser mit entweicht.
=> Je stärker die Lichtintensität, desto mehr transpiriert die Pflanze.

Qualität des Bodens:

Kalium spielt eine wichtige Rolle für die Schließzellen.
=> Wenn ein Kaliummangel im Boden herrscht, kann die Pflanze die Schließzellen nicht richtig kontrollieren und der Gasaustausch kann nicht korrekt reguliert werden.

 

Transpirationssog

Wassermoleküle können weitere Wassermoleküle anziehen!
Durch die Kapillarkraft können Wassermoleküle in engeren Röhren, wie in Strohalmen oder auch in den Wassertransportgefäßen von Pflanzen (auch Xylemgefäße genannt) weiter nach oben klettern/wandern. Hierbei ziehen diese Wassermoleküle weitere Wassermoleküle nach/mit. Bei der Transpiration von Wasser durch die Spaltöffnungen der Blätter werden somit immer weitere Wassermoleküle an die Umgebung abgegeben und es entsteht ein Sog (Transpirationssog).

Durch den atmosphärischen Druck wird weiteres Wasser von unten nachgeschoben. Der atmosphärische Druck kann das Wasser „nur“ 10 Meter hoch transportieren. Durch die Kohäsionskraft, welche noch nicht genau bekannt ist, entsteht ein Unterdruck und das Wasser kann den atmosphärischen Druck überwinden. Somit kann das Wasser auch höher als 10 Meter transportiert werden.

 

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